联合靶向静止/休眠状态和不对称分裂清除耐药性白血病干细胞的研究

白血病干细胞（LSCs）与白血病耐药性密切相关，LSCs处于相对静止或休眠状态是其抵抗抗癌药物而难以清除的主要原因，P53信号在维持干细胞静止/休眠状态及调控其对称和不对称分裂中起着关键性作用。本项目在前期研究基础上，分别从白血病获得性耐药细胞群体及其亲本药物敏感细胞群体中分选纯化LSCs，比较研究其生物学特性、细胞周期调控和相关基因调控信号通路等的异同，阐明LSC静止/休眠状态和有丝分裂方向的调控机制及在其耐药性中的作用；设计靶向LSC静止/休眠状态和有丝分裂方向的联合干预措施，采用IFN-a或G-CSF激活处于静止/休眠状态的LSCs，同时通过特异性抑制剂或RNAi技术抑制P53活性而促使不对称分裂的LSCs转化为对称分裂、脱离静止状态而活跃增殖，提高对抗癌药物的敏感性，最大限度地耗竭不对称分裂和静止/休眠高耐受性LSCs，探索根除静止/休眠状态的高耐药性LSCs而根治白血病的可能性。

白血病干细胞（LSCs）处于相对静止或休眠状态是其药物抵抗的主要原因，P53信号在维持干细胞静止/休眠状态及调控其对称和不对称分裂中起着关键性作用。本项目从白血病获得性多药耐药K562/ADM细胞群体及其亲本药物敏感K562细胞群体中分选纯化LSCs（分别命名为LSCK562/ADM细胞白血病和LSCK562细胞），比较研究其生物学特性、细胞周期和信号通路等的异同，尝试靶向静止/休眠状态和有丝分裂提高LSCs对化疗药物的敏感性。结果显示，K562/ADM群体中LSC含量是K562群体的4倍， LSCK562/ADM细胞与LSCK562细胞的形态差异不明显，但自我更新能力及mdr1、bcrp和bcl-2基因表达较高，特别是P-gp+BCRP+细胞比例远高于LSCK562细胞，提示高共表达P-gp和BCRP可能是耐药性LSC的标志。LSCK562/ADM细胞对化疗药物和重离子高能碳离子（12C6+）辐射耐受性较LSCK562细胞更高。LSCK562/ADM细胞与LSCK562细胞在NF-kB、PI3K/AKT、Wnt/β-catenin、P53等信号通路存在极大的差异。LSCK562/ADM细胞更多地位于静止/休眠期，P53活性和维持细胞不对称分裂的Numb基因表达高于LSCK562细胞，细胞的有丝分裂多趋于不对称分裂。IFN-a靶向激活LSCs特别是LSCK562/ADM细胞静止/休眠状态并抑制P53活性，显著增强对阿霉素诱导的增殖抑制和凋亡的敏感性。本项目的研究结果证实耐药白血病细胞群体存在高耐药性LSC亚群，靶向激活静止/休眠状态和/或抑制P53活性可促使不对称分裂的LSCs转化为对称分裂、脱离休眠状态而活跃增殖，显著增强对化疗药物的敏感性，从而使通过根除静止/休眠状态和不对称分裂的高耐药性LSCs而根治白血病成为可能。